با توجه به آماری که توسط سازمان‏های جهانی منتشر می‏شوند، بیماری‏های قلبی عروقی بعنوان اصلی‏ترین عامل مرگ و میر و ناتونی در آمریکا محسوب می‏شوند و بیش از سرطان، دیابت، ایدز و تصادفات قربانی می‏گیرند . در هر سال یک میلیون سکته ‏ی قلبی جدید در آمریکا گزارش می‏شود، و این درحالی است که 5 میلیون بیمار از نارسایی‏های قلبی مزمن رنج می‏برند ^1و2. طبق آمارهایی که توسط وزارت بهداشت ایران منتشر شده‏اند، بیش از 30 درصد از مرگ و میر‏ها در ایران ناشی از بیماری‏های قلبی عروقی می‏باشد. متأسفانه بالاترین آمار مرگ قلبی در جهان اختصاص به ایران دارد و روزانه 300 نفر در اثر عوارض قلبی جان خود را از دست می‏دهند.

سکته قلبی که بطور معمول با عنوان حمله قلبی شناخته می‏شود، مرگ بازگشت ناپذیر عضله قلبی است که در اثر قرار گرفتن بافت در شرایط ایسکمی ایجاد می‏شود. منظور از شرایط ایسکمی شرایطی است که طی آن جریان خون کافی برای یک اندام از بدن، بویژه قلب فراهم نمی‏شود. تشکیل لخته خونی و ترومبوز در عروق کرونل سبب ایجاد عدم تعادل بین اکسیژن دریافتی و مصرفی و در نتیجه کاهش شدید خون دریافتی بخشی از میوکاردیوم و یا مرگ عضله قلبی می‏شود.

اگرچه پیشرفت‏ها در روش‏های درمان بیماری‏های قلبی عروقی منجر به کاهش سالیانه نرخ مرگ و میر در چهار دهه گذشته شده است، همچنان سکته قلبی بعنوان یک صدمه جبران ناپذیر برای میوکاردیوم قلب در نظر گرفته می‏شود که می‏تواند آغازی برای نارسایی قلبی و مرگ ناگهانی قلب باشد³. مشخص شده است که اندازه بافت اسکار که در اثر سکته‏ی قلبی ایجاد می‏شود، یکی از عوامل تعیین کننده در پیش بینی نرخ مرگ و میر می‏باشد⁴.

در سال‏های اخیر بر پایه انجام مطالعات پیش‏بالینی درمان‏های مبتنی بر استفاده از سلول‏های بنیادی بعنوان یک روش درمانی جذاب با هدف به حداقل رساندن و یا معکوس نمودن اثرات سکته قلبی در بیماران مورد توجه قرار گرفته‏اند^5و6. البته ذکر این نکته الزامی است که در مورد بیماری‏های قلبی عروقی استفاده از انواع سلول‏های بنیادی بعنوان یک درمان کمکی در کنار انجام اعمال جراحی استاندارد مطرح می‏باشد.

بعلاوه، بویژه در مورد بیماری‏های قلبی عروقی نوع سلول بنیادی که مورد استفاده قرار می‏گیرد، مقدار و زمان استفاده از سلول‏ها و روش استفاده از سلول بنیادی (تزریق سیستمیک، تزریق در عضله‏ی قلب و ..) از جمله عوامل بسیار مهم و تعیین کننده در اثربخشی استفاده از روش‏های سلول درمانی می‏باشند⁷.

از طرف دیگر، وجود بیماری‏های زمینه‏ای مانند دیابت از جمله عوامل تأثیر گزار بر نتیجه‏ی استفاده از سلول بنیادی در پیوند اتولوگ می‏باشند. به همین دلیل در مواردی که بیمار دچار مشکلات زمینه‏ای می‏باشد مطمئناً استفاده از سلول‏های بنیادی آلوژنیک که از فرد دیگر گرفته می‏شوند می‏تواند اثر بخشی بالاتری را داشته باشد. مزیت دیگر استفاده از سلول‏های آلوژنیک در مورد بیماران سکته‏ی قلبی این است که برخلاف پیوند سلول‏های خود فرد که باید در مدت زمان بسیار کوتاه انجام گیرد، در مورد سلول‏های اتولوگ فرصت کافی برای آماده سازی سلول‏ها با تعداد مناسب و کنترل کیفیت سلول‏ها وجود دارد⁸.

انواع مختلفی از سلول‏های بنیادی تاکنون بصورت اتولوگ و یا آلوژنیک برای درمان بیماری‏های قلبی عروقی بعنوان یک روش درمانی کمکی مورد استفاده قرار گرفته‏اند که از جمله پرکاربردترین آن‏ها می‏توان به موارد زیر اشاره نمود:

سلول‏های اجدادی قلبی گرفته شده از سلول‏های بنیادی رویانی

سلول‏های تک هسته‏ای گرفته شده از مغز استخوان و یا خون محیطی،

سلول‏های بنیادی مزانشیمی گرفته شده از منابع مختلف

سلول‏های بنیادی هماتوپوئتیک

سلول‏های اجدادی اندوتلیال

سلول‏های بنیادی کاردیوپویتیک

 

شرایط هیپوکسی که پس از وقوع سکته‏ی قلبی در بافت قلب حاکم می‏شود، شرایط مخربی برای سلول‏های عملکردی اصلی بافت قلب، کاردیومیوسیت‏ها، و انواع مختلف از سلول‏های بنیادی که برای مهاجرت به بافت قلب القاء شده‏اند را فراهم می‏آورد. این محیط نامناسب و القاء کننده‏ مرگ سلولی یکی از عواملی محدود کننده در استفاده‏ی کلینیکی از روش‏های درمانی بر مبنای استفاده از سلول بنیادی در سالیان اخیر بوده است.

با این وجود، مطالعات متعدد که در زمینه‏ی استفاده از سلول‏های بنیادی در درمان بیماری‏های قلبی انجام شده‏اند نشان داده‏اند که استفاده از سلول‏های بنیادی گرفته شده از مغز استخوان ایمن و مؤثر می‏باشد. یک متا آنالیز که در سال 2015 منتشر شد، نشان داد که بیماران با کاردیومیوپاتی ایسکمک که سلول‏های بنیادی گرفته شده از مغز استخوان را دریافت کرده‏اند عملکرد قلبی بهتری را نشان داده‏اند؛ بعلاوه، اندازه بافت اسکار در این بیماران کاهش یافته است¹⁰.

در روش استفاده از سلول‏های تک هسته‏ای خون محیطی که در حال حاضر در کشور قابل اجراء می‏باشد، بطور معمول ابتدا حجم کمی از خون محیطی فرد که دچار سکته‏ی قلبی حاد شده است در فاصله‏ی زمانی 4 تا 8 روز پس از آنژیوپلاستی توسط پزشک متخصص گرفته می‏شود و به مرکز سلول‏درمانی ارسال می‏شود. آنژیوپلاستی ([1]PCI) فرآیندی است که طی آن بدون نیاز به انجام عمل قلب باز، عروق کرونل باز می‏شوند تا جریان خون کافی مجدداً برای بافت قلب تأمین شود.

در مرحله بعد، سلول‏های تک هسته‏ای خون محیطی فرد در شرایط کاملاً استریل و با استفاده از مواد مورد تأئید FDA با استفاده از تجهیزات اتاق تمیز در مرکز سلول درمانی در مدت زمانی کوتاه استخراج و تغلیظ شده و مجدداً به مرکز درمانی ارسال می‏شوند تا با استفاده از روش تزریق داخل عروق کرنل برای بیمار مورد استفاده قرار ‏گیرند. شرایط کاملاً مشابه برای درمان با استفاده از سلول‏های تک هسته‏ای مغز استخوان انجام می‏شود با این تفاوت که در مرحله‏ی اول حجم کمی از مایع مغز استخوان طی فرآیند نمونه برداری از بیمار گرفته می‏شود و به مرکز ارسال می‏گردد.

اگر هدف درمان با استفاده از سلول‏های بنیادی مزانشیمی گرفته شده از مغز استخوان باشد، پس از ارسال نمونه مغز استخوان به مرکز سلول‏های بنیادی مزانشیمی از مایع مغز استخوان استخراج شده و در شرایط آزمایشگاهی کشت داده

می‏شوند. پس از رسیدن تعداد سلول‏ها به حد مطلوب و پس از انجام دادن تست‏های کنترل کیفیت، سلول‏ها به مرکز درمانی ارسال می‏شوند تا با یکی از روش‏های تزریق موجود در عضله قلب بیمار تزریق شوند.

 

شکل 2: راه‏های دسترسی که در حال حاضر برای انجام فرآیند‏های درمان مبتنی بر سلول برای بیماری‏های قلبی مورد استفاده قرار می‏گیرند⁹.

 

References:

 

1. Malliaras, K., Marban, E. (2011). Cardiac cell therapy: where we've been, where we are, and where we should be headed. Br Med Bull. 98: 161–185.

 

2. Roger, V. L., Go, A. S., Lloyd-Jones, DM., et al. (2012). Heart disease and stroke statistics–2012 update: a report from the American Heart Association. Circulation.125:e2–e220.

 

3. Mozaffarian, D., Benjamin, E. J., Go, A. S., et al. (2016). Heart disease and stroke statistics-2016 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 133:e38–e360. doi: 10.1161/CIR.0000000000000350.

 

4. Wu, K. C., Weiss, R. G., Thiemann, D. R., Kitagawa, K., Schmidt, A., Dalal, D., Lai, S., Bluemke, D. A., Gerstenblith, G., Marban, E., Tomaselli, G. F., Lima, J. A. (2008). Late gadolinium enhancement by cardiovascular magnetic resonance heralds an adverse prognosis in nonischemic cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol. 51:2414–2421. doi: 10.1016/j.jacc.2008.03.018.

 

5. Simari, R. D., Pepine, C. J., Traverse, J. H., Henry, T. D., Bolli, R., Spoon, D. B., Yeh, E., Hare, J. M., Schulman, I. H., Anderson, R. D., Lambert, C., Sayre, S. L., Taylor, D. A., Ebert, R. F., Moyé, L. A. (2014). Bone marrow mononuclear cell therapy for acute myocardial infarction: a perspective from the cardiovascular cell therapy research network. Circ Res. 114:1564–1568. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.114.303720.

 

6. Hare, J. M., Traverse, J. H., Henry, T. D., Dib, N., Strumpf, R. K., Schulman, S. P., Gerstenblith, G., DeMaria, A. N., Denktas, A. E., Gammon, R. S., Hermiller, J. B. Jr., Reisman, M. A., Schaer, G. L., Sherman, W. (2009). A randomized, double-blind, placebo-controlled, dose-escalation study of intravenous adult human mesenchymal stem cells (prochymal) after acute myocardial infarction. J Am Coll Cardiol. 2009; 54: 2277–2286. doi: 10.1016/j.jacc.2009.06.055.

 

7. Higuchi, A., Ku, N. J., Tseng, Y. C., Pan, C. H., Li, H. F., Kumar, S. S., Ling, Q. D., Chang, Y., Alarfaj, A. A., Munusamy, M. A., Benelli, G., Murugan, K. (2017). Stem cell therapies for myocardial infarction in clinical trials: bioengineering and biomaterial aspects. Lab Invest.97(10):1167-1179. doi: 10.1038/labinvest.2017.100.

 

8. Sanina, C., Hare, J. M. (2015). Mesenchymal stem cells as a biological drug for heart disease: where are we with cardiac cell-based therapy? Circ Res. 117:229–233. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.117.306306.

 

9. Hastings, C. L., Roche, E. T., Ruiz-Hernandez, E., Schenke-Layland, K., Walsh, C. J., Duffy, G. P. (2015). Drug and cell delivery for cardiac regeneration. Adv Drug Deliv Rev. 84: 85-106. doi: 10.1016/j.addr.2014.08.006.

 

 

10. Afzal, M. R, Samanta, A., Shah, Z. I., Jeevanantham, V., Abdel-Latif, A., Zuba-Surma, E. K., Dawn, B. (2015) Adult bone marrow cell therapy for ischemic heart disease: evidence and insights from randomized controlled trials. Circ Res. 117:558–575. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.114.304792.